1、浅论利用相邻系统回风弥补新风不足之缺陷摘要:本文通过对某电子厂房中的一个洁净空调系统由于新风不足而造成该区域房间静压差达不到设计要求提出解决办法进行浅析。该项目洁净区域分为东区和西区两个区域,由两组参数完全相同的空调机组分别组成独立的洁净空调系统。但是由于两个系统所承担的负载存在着诸多的不同因素,实际工况存在着较大差异。通过反复观察和调整后,发现造成静压差不达标的主要原因,并巧妙的利用相邻系统回风对新风进行补偿,问题得以解决。 关键词 :新风 回风 静压差 压差梯度 中图分类号: TU834.3+2 文献标识码: A 该项目经过长时间的调试和整改,包括为提高 AHU 的工作能力而更换减速机皮带
2、轮、增加辅助新风口、减小排风量等措施,均不能解决东区新风量不足的缺陷。新风量不足的后果是导致东区部分区域的静压差过小,达不到设计要求,主要房间出现负压差现象。 经过多方面的原因分析,根据现场的实际情况,利用西区(AHU-1)系统的回风对东区(AHU-4)系统新风进行补充的方法,最终问题得到解决。东区的新风量有明显的提升,东区的各区域的静压差基本达到设计要求。下面就针对解决办法进行浅析。 系统情况及主要涉及参数 该项目为电子厂房,洁净等级 5 级、6 级、7 级、8 级,洁净区总面积约为 600 余平方米,分为东、西两个区域和工艺走道,洁净区功能房间分布情况见图一(洁净区平面) 。东区洁净空调由
3、 AHU-1、AHU-2 一用一备来担负,西区洁净空调则由 AHU-3、AHU-4 一用一备来担负,工艺走道由两个系统共同担负。4 台 AHU 的设计参数完全相同,自控系统设置将其分为 AHU-1、AHU-4 组合;AHU-2、AHU-3 组合,当一个组合工作时另一个组合备用。东西区均有工艺排风系统,而且东区的排风量远大于西区,导致两个系统的风量差异。共同担负的工艺走道部分则成了不确定因素,系统的沿程阻与局部阻力也不尽相同。 图一 洁净区平面 图一平面图中红线绘制的墙体为东西区分割墙,灰区 A 与灰区 B 为东区回风风道,灰区 C 为西区回风风道。洁净空调系统模型见图二。 图二 洁净空调系统模
4、型 各房间参数见表一。 表一 房间参数表 系统模型如图二所示,由于 AHU-1、AHU-4 组合工况较好,所以就用AHU-1、AHU-4 作为系统模型。AHU-1 与 AHU-4 设备参数完全相同,但是从系统模型及参数表(表一)中可以看出东区、西区以及共担区域的详细参数。 问题分析 对洁净空调系统及各区域的风量的分配情况进行分析,初步可以看出东区的负担远大于西区,虽然在共担区域工艺走道对风量分配有一点点调节功能,但是对于如此之大排风量的差异,导致其自动风量调节功能已经无能为力。在这种状况下,如果 AHU 的能力不足直接后果就会导致送风量不足。系统风量平衡应满足下列公式: SA=OA+RA 公式
5、 1 OA=EA+PA 公式 2 SA=EA+PA+RA 公式 3 式中: SA送风 0A新风 RA回风 EA排风 PA正压渗透风量 由上述公式中可以看出,要想克服大排量排风的影响就必须增加系统新风量,要维持洁净区域的正压必须满足正压渗透风量,也必须由足够的新风量。 而 AHU 机组的能力则决定系统送风量的最大值,调试期间全部 AHU机组的工作频率已经达到了工频,在更换风机减速器皮带轮之后,AHU-4机组的能力已经达到极限,再无潜力可挖,而 AHU-1 机组则明显负担较轻,这可以从房间参数表中看到。但是如果对两个系统所负担的区域进行重新分配已经是办不到,只要根据现场情况找一条便捷的途径。 经过
6、对现场洁净空调系统运行状况观察和分析,似乎可以利用。 由于公式 1 可知,当 AHU-1 系统回风减小一部分时,当损失风量没有超过 AHU-1 机组的能力是,系统新风会强行补充进来,维持 AHU-1 系统的平衡。如果成立,我们就可以利用 AHU-1 系统的回风来补充 AHU-4系统的新风,以此来弥补 AHU-4 机组能力不足的缺憾。 解决办法 根据原因分析时所确定的思路对洁净空调系统的工作状况做仔细观察,发现在东、西区分割墙上可以做文章,分割墙东侧为东区的灰区,即 AHU-4 系统的回风通道。西区 AHU-1 系统的回风可通过东、西区分割墙开口的方式补充到东区 AHU-4 系统的回风通道作为
7、AHU-4 系统的新风使用。 在不考虑公共分担区域的因素时,根据房间参数表分析东区的送风量 SAe 比西区送风量 Saw 高出 8000 余 m/h,说明西区 AHU-1 机组还一定的潜力可挖。因此,我们在东、西区分割墙上面安装一个规格为630*250mm 的百叶风口将西区的回风引到了东区灰区,被作为东区 AHU-1机组的新风。 分隔墙上开孔的位置见图三 系统改造示意图。 图三 系统改造示意图 向西区补充风量估算: 百叶风口的当量截面积安装 50%估算 0.65*0.23*50%=0.158; 测得新增百叶风口处平均风速约为 3.8m/s 左右; 计算此风口的过风量约为 0.158*4.2*3
8、600=1077/h。 从上述实测结果可以看出由西区系统补充到东区系统的风量还是很可观的。而西区 AHU-1 系统的回风量的损失则由室外新风得到补充,西区 AHU-1 系统的风平衡与区域的压差基本没有因此而收到影响。 改造后洁净区静压差状况大为改善,经过洁净区的静压差调整,压差梯度基本能够满足设计要求,完全能够满足产品生产的要求,压差梯度最终结果见图四。 图四 最终压差梯度图 结束语 影响洁净空调系统各区域静压差的因素很多,空调机组的参数虽然相同,但是通风管路系统的沿程阻和局部阻也由于管路的敷设路线和通风系统管件的差异会有较大的区别,最重要的要根据现场的系统运行的情况以及系统运行过程中出现的一些表征来分析,利用任何可以利用的条件。例如在相邻系统也可能会找到可以利用的潜能,合理的利用这些潜能就有可能得到意想不到的结果。 参考文献: 1、 项目设计图纸及设计说明